Este estudio investiga el comportamiento de propagación de llamas de hilos delgados bajo condiciones de gravedad lunar (0.166 G) y terrestre (1 G) simuladas utilizando una centrifugadora a bordo de una plataforma de vuelo parabólico. Se llevaron a cabo experimentos bajo gravedad uniforme y gravedad artificial generada por aceleración centrífuga. Se examinaron los efectos de la gravedad en la propagación de llamas a través de la observación de la forma de la llama, medición de presión, visualización de flujo, análisis del movimiento de la convección inducida y evaluación del límite de inflamabilidad. Los resultados demostraron que el rango inflamable de las muestras se expande bajo gravedad artificial en comparación con gravedad uniforme. La visualización del flujo reveló la formación de un flujo convectivo en espiral alrededor del eje de rotación, impulsado por los efectos combinados de las fuerzas centrífugas y de Coriolis. Este flujo recirculante aumentó la temperatura del gas en la cámara al reducir los efectos de enfriamiento de las estructuras internas, resultando en un aumento de presión de 4-6 kPa durante la propagación de la llama. El análisis del movimiento indicó que la convección bajo gravedad artificial exhibe un comportamiento rotacional cuasi-estacionario, que suprime la fuerza convectiva general. Estos hallazgos sugieren que simplemente igualar la fuerza centrífuga en la ubicación de la muestra no es suficiente para reproducir cuantitativamente el comportamiento de extinción observado bajo gravedad uniforme. Para lograr límites de inflamabilidad comparables, se requiere una fuerza centrífuga que exceda 1.5 veces la aceleración gravitacional equivalente bajo la configuración actual. La dinámica del flujo recirculante en espiral juega un papel crítico en la determinación del comportamiento de la llama en entornos de gravedad artificial.
Konno et al. (Thu,) estudiaron esta cuestión.